專(zhuān)利名稱(chēng)：變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)沒(méi)有完善的帶載能力的模擬測(cè)試方法，通常需要在風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝調(diào)試完成后，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)際對(duì)風(fēng)運(yùn)行時(shí)，才能進(jìn)行變槳距系統(tǒng)的帶載能力測(cè)試。然而，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試不僅可能對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)機(jī)組造成不可預(yù)估的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的調(diào)試周期，延長(zhǎng)了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，并且這種帶載能力的測(cè)試無(wú)法在前期設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)變槳距系統(tǒng)存在的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，能夠模擬實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶載能力的模擬測(cè)試。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，該變槳距系統(tǒng)連接有變槳電機(jī)，該電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)包括向所述變槳電機(jī)加載扭矩的加載測(cè)試裝置，以及，控制所述變槳電機(jī)和所述扭矩的控制裝置；其中，所述加載測(cè)試裝置與所述變槳電機(jī)連接，所述控制裝置與所述加載測(cè)試裝置、所述變槳距系統(tǒng)分別連接。優(yōu)選的是，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括扭矩傳感器，該扭矩傳感器與所述變槳電機(jī)連接。優(yōu)選的是，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括模擬實(shí)際工況的對(duì)拖電機(jī)，該對(duì)拖電機(jī)與所述扭矩傳感器連接。優(yōu)選的是，該電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)還包括電機(jī)支架；其中，所述對(duì)拖電機(jī)與所述變槳電機(jī)通過(guò)立式安裝方式安裝在所述電機(jī)支架上。優(yōu)選的是，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括變頻器，該變頻器分別與所述對(duì)拖電機(jī)、所述控制裝置連接。 優(yōu)選的是，所述變頻器為四象限變頻器。優(yōu)選的是，所述變頻器進(jìn)一步包括與所述對(duì)拖電機(jī)連接的逆變單元；與所述逆變單元連接的整流單元；分別與所述控制裝置、所述整流單元、所述扭矩傳感器連接的變頻器控制器。優(yōu)選的是，所述控制裝置進(jìn)一步包括變槳距系統(tǒng)控制單元，與變槳距系統(tǒng)連接；變頻器控制單元，與變頻器控制器連接。優(yōu)選的是，所述變槳電機(jī)與扭矩傳感器、所述扭矩傳感器與對(duì)拖電機(jī)之間分別通過(guò)聯(lián)軸器連接。優(yōu)選的是，所述變槳距系統(tǒng)與變槳電機(jī)通過(guò)重載連接。[0017]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢(shì)本實(shí)用新型的加載測(cè)試裝置采用對(duì)拖電機(jī)，為變槳距系統(tǒng)提供測(cè)試所需的加載扭矩，通過(guò)控制裝置對(duì)加載曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，模擬所述變槳距系統(tǒng)在實(shí)際工況下的各種扭矩變化狀態(tài)。需要指出的是，本實(shí)用新型的實(shí)施例能夠使對(duì)拖電機(jī)帶動(dòng)變槳電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬出超速狀態(tài)下的工況，從而測(cè)試變槳距系統(tǒng)在超速狀態(tài)下的系統(tǒng)響應(yīng)狀況。

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本實(shí)用新型變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例的電氣方框圖；圖2為本實(shí)用新型變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明21 對(duì)拖電機(jī)22 扭矩傳感器23 聯(lián)軸器24 變槳電機(jī)25 電機(jī)支架
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的基本思想在于針對(duì)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)前期設(shè)計(jì)階段無(wú)法測(cè)試其帶載能力的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其采用控制裝置和對(duì)拖電機(jī)來(lái)模擬實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶載能力的模擬測(cè)試。下面結(jié)合圖I和圖2，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明參照?qǐng)D1，其為本實(shí)用新型變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例的電氣方框圖。需要指出的是，由于本實(shí)施例是對(duì)變槳距系統(tǒng)的帶載能力進(jìn)行測(cè)試，可以分別對(duì)變槳距系統(tǒng)的單軸進(jìn)行帶載能力的測(cè)試。因此，本實(shí)施例以對(duì)變槳距系統(tǒng)的單軸帶載能力測(cè)試為例，對(duì)本實(shí)施的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例中，變槳距系統(tǒng)連接有變槳電機(jī)，所述變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)包括向所述變槳電機(jī)加載扭矩的加載測(cè)試裝置，以及，控制所述變槳電機(jī)和所述扭矩的控制裝置。其中，所述加載測(cè)試裝置與所述變槳電機(jī)連接，所述控制裝置與所述加載測(cè)試裝置、所述變槳距系統(tǒng)分別連接。進(jìn)一步來(lái)講，本實(shí)施例采用所述加載測(cè)試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變槳距系統(tǒng)的扭矩加載功能。所述加載測(cè)試裝置作為扭矩加裝裝置，該扭矩加裝裝置不僅能提供負(fù)載扭矩，而且能夠帶動(dòng)變槳電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變槳距系統(tǒng)在超速下的工況模擬測(cè)試。進(jìn)一步來(lái)講，所述加載測(cè)試裝置包括扭矩傳感器，該扭矩傳感器與所述變槳電機(jī)連接。例如本實(shí)施例中，所述扭矩傳感器與所述變槳電機(jī)之間可以通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行連接，但對(duì)二者之間的連接方式不做限定。進(jìn)一步來(lái)講，所述加載測(cè)試裝置包括模擬實(shí)際工況的對(duì)拖電機(jī)，該對(duì)拖電機(jī)與所述扭矩傳感器連接。例如本實(shí)施例中，所述對(duì)拖電機(jī)與所述扭矩傳感器之間可以通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行連接，但對(duì)二者之間的連接方式不做限定。本實(shí)施例中，采用對(duì)拖電機(jī)作為扭矩加裝裝置的主要部分，不僅能提供負(fù)載扭矩，而且可以帶動(dòng)變槳電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變槳距系統(tǒng)在超速下的工況模擬測(cè)試。本實(shí)施例中，所述對(duì)拖電機(jī)可以為伺服電機(jī)。優(yōu)選的是，所述電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)還包括電機(jī)支架；所述對(duì)拖電機(jī)與所述變槳電機(jī)通過(guò)立式安裝方式安裝在所述電機(jī)支架上，這種安裝方式不僅能夠有效節(jié)約安裝空間，而且便于更換變槳電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的變槳電機(jī)進(jìn)行測(cè)試。優(yōu)選的是，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括變頻器，該變頻器分別與所述對(duì)拖電機(jī)、所述控制裝置連接。 更為優(yōu)選的是，所述變頻器為四象限變頻器。需要說(shuō)明的是，本優(yōu)選實(shí)施例采用四象限變頻器，能夠?qū)崿F(xiàn)將對(duì)拖電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)發(fā)出的能量回饋到電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。進(jìn)一步來(lái)講,所述變頻器包括與所述對(duì)拖電機(jī)連接的逆變單元,與所述逆變單元連接的整流單元，分別與所述控制裝置、所述整流單元、所述扭矩傳感器連接的變頻器控制器。需要指出的是，所述變槳距系統(tǒng)和整流單元均通過(guò)電網(wǎng)提供380V供電，而當(dāng)所述對(duì)拖電機(jī)被變槳電機(jī)拖動(dòng)時(shí)，所述對(duì)拖電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)所述變頻器的整流單元將對(duì)拖電機(jī)發(fā)出的電能回饋到電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能量的效果。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，在所述對(duì)拖電機(jī)和變槳電機(jī)之間增加扭矩傳感器，所述扭矩傳感器能夠進(jìn)行輸出扭矩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的輸出扭矩反饋給所述變頻器。所述變頻器能夠準(zhǔn)確判斷所述變槳電機(jī)的扭矩輸出值是否正確，從而據(jù)此能夠判斷所述變槳電機(jī)是否需要調(diào)整等。進(jìn)一步來(lái)講，所述控制裝置包括與變槳距系統(tǒng)連接的變槳距系統(tǒng)控制單元，以及，與變頻器控制器連接的變頻器控制單元。本實(shí)施例中，所述控制裝置可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理等，本實(shí)施例對(duì)此并不作限定。本實(shí)施例中，所述變頻器控制單元與變頻器控制器之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接，將測(cè)試指令及測(cè)試參數(shù)等信息發(fā)送給所述變頻器控制器，所述變頻器控制器對(duì)整流單元、逆變單元和對(duì)拖電機(jī)進(jìn)行控制，以達(dá)到測(cè)試要求。需要指出的是，所述變頻器控制單元與變頻器控制器之間的通信連接方式不限于以太網(wǎng)連接，這可以根據(jù)所述變頻器控制器本身對(duì)通信連接方式的要求而定，本實(shí)施例對(duì)此并不作限定。此外，通過(guò)所述變頻器控制單元能夠?qū)⑺鰧?duì)拖電機(jī)的加載扭矩進(jìn)行設(shè)置，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示扭矩傳感器返回的數(shù)據(jù)。例如所述變頻器控制器內(nèi)設(shè)有模擬(Al)模塊，通過(guò)所述Al模塊對(duì)所述扭矩傳感器返回的扭矩值進(jìn)行讀取，所述變頻器控制器評(píng)估所讀取到的扭矩值，并能夠根據(jù)測(cè)試需要對(duì)所述對(duì)拖電機(jī)的加載情況進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)施例中，所述變槳距系統(tǒng)與變槳電機(jī)通過(guò)重載進(jìn)行連接。所述變槳距系統(tǒng)控制單元發(fā)送控制指令給所述變槳距系統(tǒng)，所述變槳距系統(tǒng)根據(jù)所述指令要求控制所述變槳電機(jī)的運(yùn)行。其中，所述變槳距系統(tǒng)控制單元與變槳距系統(tǒng)之間可以通過(guò)串口的連接方式進(jìn)行通信，如米用 USB-CAN OpendJniversal Serial BUS-Controller Area Network,通用串行總線-控制器局域網(wǎng))協(xié)議，實(shí)現(xiàn)所述控制裝置中后臺(tái)控制軟件與所述變槳距系統(tǒng)之間的通信連接。需要指出的是，所述變槳距系統(tǒng)控制單元與所述變槳距系統(tǒng)之間的通信連接方式不限于串口連接，這可以根據(jù)所述變頻器控制器本身對(duì)通信連接方式的要求而定，本實(shí)施例對(duì)此并不作限定。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，下面結(jié)合圖2對(duì)本實(shí)用新型變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明圖2示出的為本實(shí)施例變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)拖電機(jī)21、扭矩傳感器22、變槳電機(jī)24及電機(jī)支架25等部件的連接及位置關(guān)系。本實(shí)施例中，如圖2所示，對(duì)拖電機(jī)21與變槳電機(jī)24立式安裝在電機(jī)支架25上，變槳電機(jī)24與扭矩傳感器22、扭矩傳感器22與對(duì)拖電機(jī)21之間通過(guò)聯(lián)軸器23連接。這種安裝方式不僅能夠有效節(jié)約安裝空間， 而且便于更換變槳電機(jī)24，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的變槳電機(jī)24進(jìn)行測(cè)試?；谝陨纤隹梢?jiàn)，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用所述對(duì)拖電機(jī)為變槳距系統(tǒng)提供測(cè)試所需的加載扭矩，通過(guò)上位機(jī)——控制裝置對(duì)加載曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，模擬所述變槳距系統(tǒng)在實(shí)際工況下的各種扭矩變化狀態(tài)。此外，本實(shí)用新型的實(shí)施例能夠使對(duì)拖電機(jī)帶動(dòng)變槳電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬出超速狀態(tài)下的工況，從而測(cè)試變槳距系統(tǒng)在超速狀態(tài)下的系統(tǒng)響應(yīng)狀況。另外，所述變槳電機(jī)與對(duì)拖電機(jī)之間加裝扭矩傳感器，對(duì)所述變槳電機(jī)所輸出的扭矩值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這能夠提高模擬測(cè)試的準(zhǔn)確性。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型實(shí)施例的對(duì)拖電機(jī)采用四象限變頻器，將對(duì)拖電機(jī)所發(fā)出的電能回饋到電網(wǎng)，從而達(dá)到節(jié)約能量的效果。并且，所述對(duì)拖電機(jī)、采用立式安裝，節(jié)約安裝空間。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，該變槳距系統(tǒng)連接有變槳電機(jī)，其特征在于，該電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)包括向所述變槳電機(jī)加載扭矩的加載測(cè)試裝置，以及，控制所述變槳電機(jī)和所述扭矩的控制裝置； 其中，所述加載測(cè)試裝置與所述變槳電機(jī)連接，所述控制裝置與所述加載測(cè)試裝置、所述變槳距系統(tǒng)分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括扭矩傳感器，該扭矩傳感器與所述變槳電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括模擬實(shí)際工況的對(duì)拖電機(jī)，該對(duì)拖電機(jī)與所述扭矩傳感器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，該電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)還包括電機(jī)支架；其中，所述對(duì)拖電機(jī)與所述變槳電機(jī)通過(guò)立式安裝方式安裝在所述電機(jī)支架上?！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述加載測(cè)試裝置進(jìn)一步包括變頻器，該變頻器分別與所述對(duì)拖電機(jī)、所述控制裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器為四象限變頻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器進(jìn)一步包括 與所述對(duì)拖電機(jī)連接的逆變單元； 與所述逆變單元連接的整流單元； 分別與所述控制裝置、所述整流單元、所述扭矩傳感器連接的變頻器控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)一步包括 變槳距系統(tǒng)控制單元，與變槳距系統(tǒng)連接； 變頻器控制單元，與變頻器控制器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述變槳電機(jī)與扭矩傳感器、所述扭矩傳感器與對(duì)拖電機(jī)之間分別通過(guò)聯(lián)軸器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述變槳距系統(tǒng)與變槳電機(jī)通過(guò)重載連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，該變槳距系統(tǒng)連接有變槳電機(jī)，該電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)包括向所述變槳電機(jī)加載扭矩的加載測(cè)試裝置，以及，控制所述變槳電機(jī)和所述扭矩的控制裝置；其中，所述加載測(cè)試裝置與所述變槳電機(jī)連接，所述控制裝置與所述加載測(cè)試裝置、所述變槳距系統(tǒng)分別連接。因此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的變槳距系統(tǒng)電動(dòng)加載測(cè)試系統(tǒng)，其采用控制裝置和對(duì)拖電機(jī)來(lái)模擬實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶載能力的模擬測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R31/34GK202649426SQ20122024222
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者張志勝, 曹敬, 王建波 申請(qǐng)人:北京三一自動(dòng)化技術(shù)有限責(zé)任公司